Мембранное обессоливание воды

Мембранное обессоливание воды – это очистка жидкости на молекулярном уровне, которая выполняется с применением тонкопленочной мембраны. Через поры мембраны (размером 0,0001 микрон) могут просочиться лишь молекулы воды и кислорода, что и позволяет удалить из неё всевозможные примеси, бактерии, соли тяжелых металлов.

Этот процесс применяется также для извлечения ценных компонентов из отработанных вод и жидких промышленных отходов с целью их концентрации и утилизации. Этот метод также называют фильтрованием при обратном осмосе, который значительно отличается от других методов по очистке жидкостей от механических примесей и помогает полностью очистить жидкость от содержания солей. Извлекаемое из исходного раствора вещество не должно сорбироваться ни на поверхности, ни внутри обратноосмотических мембран. Устройства, в которых происходит процесс обратного осмоса воды, должны быть проточного типа. Водный раствор, который поступает в обратноосмотический аппарат, разделяется на два потока: обессоленная вода, которая практически не содержит растворённых веществ, и концентрат, который полностью отделяется от исходного раствора.

В технологическом процессе мембранное обессоливание воды огромное значение имеет подбор мембран. И здесь, завоевав высокое доверие, получили широкое применение мембраны из полиамидов и ацетилцеллюлозы. Они бывают двух типов: плоские (листовые) или трубчатые в виде полых волокон. При выборе мембран, нужно учитывать состав растворимых веществ, так как при очищении раствора с помощью одной и той же обратноосмотической мембраны одновалентные ионы удерживаются хуже, чем двух и многовалентные. Очистка с помощью мембран имеет значительное преимущество перед другими методами в том, что в процессе очистки происходит полное удаление механических загрязнений, хлора и его соединений, а также выводятся труднорастворимые соли кальция и магния. Установки обратного осмоса с использованием мембран широко используются для обессоливания воды и её опреснения, т.е. в технологических процессах, где требуется снизить содержание солей до минимума. Благодаря высокой степени фильтрации мембранное обессоливание находит своё применение в медицинской и фармакологической промышленности, так как эффективно удаляет из жидкого раствора пестициды, органические соединения, бактерии, канцерогены, радионуклиды и тяжелые металлы. В пищевой промышленности применяют технологию освобождения водного раствора от содержания соли с последующим его обогащением необходимыми минералами

Система мембранного обессоливание воды находят широкое применение и пользуются немалой популярностью в малых бытовых установках обессоливания воды и ее очистки. Стандартные экономичные системы используют для обслуживания коттеджей, кафе и супермаркетов, ресторанов и гостиниц, а также локальных водосистем небольшого потребления.

В связи с возросшим дефицитом чистой пресной воды методам очищения уделяется всё больше внимания. И одним из главных достоинств метода обратного осмоса являются относительно низкие энергозатраты, (не расходуется энергия на фазовые превращения, как это происходит при дистилляции). А также достигается главная и не маловажная цель - полное обеззараживание и значительное улучшение потребительских свойств питьевой воды.

Обратный осмос — процесс, в котором с помощью давления принуждают растворитель (обычно вода) проходить через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. При этом мембрана пропускает растворитель, но не пропускает некоторые растворённые в нём веществ.

Микрофильтрация — это мембранный процесс, в наибольшей степени близкий к обычной фильтрации. Размеры пор микрофильтрационных мембран варьируются от 10 до 0,05 мкм, что позволяет использовать процесс для отделения частиц суспензий и эмульсий.

Ультрафильтрация — это мембранный процесс, по своей природе занимающий промежуточное положение между обратным осмосом и микрофильтрацией. Размеры пор ультрафильтрационных мембран варьируются от 0,05 мкм (граница минимальных размеров пор в микрофильтрационных мембранах) до 1 нм (граница пор максимального размера в обратноосмотических мембранах). Типичное применение ультрафильтрации — отделение макромолекулярных компонентов от раствора, причём нижний предел отделяемых растворенных веществ соответствует молекулярным массам в несколько тысяч.